CN102656535A - 枢转臂型操作装置 - Google Patents

枢转臂型操作装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102656535A
CN102656535A CN2009801626236A CN200980162623A CN102656535A CN 102656535 A CN102656535 A CN 102656535A CN 2009801626236 A CN2009801626236 A CN 2009801626236A CN 200980162623 A CN200980162623 A CN 200980162623A CN 102656535 A CN102656535 A CN 102656535A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact portion
rubbing contact
arm member
axis
operating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801626236A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102656535B (zh
Inventor
矶野宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102656535A publication Critical patent/CN102656535A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102656535B publication Critical patent/CN102656535B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/06Disposition of pedal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/18Connection thereof to initiating means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20582Levers
    • Y10T74/20588Levers toggle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Elements And Transmission Devices (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及的枢转臂型操作装置具有通过操作在轴线的周围枢转的臂部件,并且具有伴随着臂部件的枢转产生摩擦力的摩擦接触部。构成摩擦接触部的两个部件之间的摩擦系数、作用在构成摩擦接触部的两个部件之间的推压负载、以及轴线与摩擦接触部之间的径向距离中的至少一者在针对臂部件的操作量小的第一区域与针对臂部件的操作量比第一区域大的第二区域不同。因此,通过摩擦力在轴线的周围施加给臂部件的阻力转矩根据针对臂部件的操作量不同。

Description

枢转臂型操作装置
技术领域
本发明涉及诸如制动踏板装置等枢转臂型操作装置,更详细地说,本发明涉及枢转臂的活动容易度根据操作量变化的枢转臂型操作装置。
背景技术
作为汽车等车辆中的制动踏板装置,已知有以下的制动踏板装置:被构成为能够感知到与踩踏力相对应的制动效果。例如,在本申请的申请人所申请的日本专利文献特开平2005-262210号公报中记载的制动踏板装置被构成为:具有不同的弹簧常数的多个复位弹簧被配置在操作棒,产生与针对制动踏板的踩踏力相对应的反作用力,由此能够感知到与踩踏力相对应的制动效果。根据该种制动踏板装置,针对制动踏板的踩踏力越大,通过复位弹簧产生的反作用力的增大量与踩踏力的增大量的比越大,由此能够更好地感知到与踩踏力相对应的制动效果。
一般情况下,诸如制动踏板装置等枢转臂型操作装置除了踩踏力越大、反作用力的增大量与踩踏力的增大量的比越大之外,优选具有以下特性:在诸如操作开始时等操作量小的区域,枢转臂容易活动;在操作量大的区域操作量被维持的情况下,枢转臂难以活动。
另外,诸如汽车等车辆中的离合器踏板装置那样的枢转臂型操作装置除了在操作量非常大的区域踩踏力越大、反作用力的增大量与踩踏力的增大量的比越大之外,优选具有以下特性:在诸如操作开始时等操作量小的区域,枢转臂难以活动;在操作量大的区域,枢转臂容易活动。
可是,在诸如在上述专利公报中记载的装置等以往的枢转臂型操作装置中,针对枢转臂的操作量越大,越能够增大反作用力的增大量与操作量的增大量的比,但是不能够使枢转臂的活动容易度或者活动困难度根据操作量适当地变化。因此,难以确保在操作量小的区域中的操作的容易度、并且确保在操作量大的区域中的操作的稳定性,或者相反地,抑制在操作量小的区域中的不注意的枢转臂的活动、并且确保在操作量大的区域中的操作的容易度。
发明内容
本发明的主要目的在于:在诸如制动踏板装置或者离合器踏板装置等枢转臂型操作装置中,使枢转臂的活动容易度和活动困难度根据针对枢转臂的操作量适当地变化,由此根据操作量使操作的容易度和操作的稳定性最佳。
根据本发明,能够提供一种一种枢转臂型操作装置,具有通过被操作而绕轴线枢转的臂部件,所述枢转臂型操作装置的特征在于,
具有伴随着臂部件的枢转而产生摩擦力的摩擦接触部,通过摩擦力绕所述轴线施加给臂部件的阻力转矩在针对臂部件的操作量小的第一区域和针对臂部件的操作量与第一区域相比大的第二区域不同。
根据该构成,通过摩擦力绕轴线施加给臂部件的阻力转矩在针对臂部件的操作量的大小不同的第一区域和第二区域不同。因此,能够使臂部件的活动容易度和活动困难度根据针对臂部件的操作量适当地变化,由此,能够使操作的容易度和操作的稳定性根据操作量最佳。
另外,能够使阻力转矩与通过复位弹簧施加给臂部件的复原力相独立地根据操作量适当地变化。因此,能够通过复位弹簧的复原力确保制动效果感等的良好的操作感,同时能够根据操作量使操作的容易度和操作的稳定性最佳。
在上述构成中,可以为:第一区域中的阻力转矩比第二区域中的阻力转矩小,阻力转矩的变化量与臂部件的操作量的变化量的比在第二区域中比在第一区域中大。
根据该构成,能够减小操作量小的区域中的阻力转矩,同时能够使操作量在增大后减小时的臂部件的输出的变化的滞后幅度增大。因此,能够确保操作开始时的臂部件的良好的活动容易度,同时能够使在操作量大的区域操作量在增大与减小之间变化时的臂部件的输出的变化量减小,由此,能够确保操作的稳定性。
另外,在上述构成中,可以是:第一区域中的阻力转矩比第二区域中的阻力转矩大,阻力转矩的变化量与臂部件的操作量的变化量的比在第二区域中比在第一区域中大。
根据该构成,能够增大操作量小的区域中的阻力转矩,同时减小操作量在增大后减小时的臂部件的输出的变化的滞后幅度。因此,能够减小诸如操作开始时等臂部件的操作量小时的臂部件的活动容易度、抑制臂部件的不注意的枢转,同时确保操作量大的区域中的臂部件的良好的还原。
另外,在上述构成中,可以是:使构成摩擦接触部的两个部件之间的摩擦系数、作用在构成摩擦接触部的两个部件之间的推压负载、以及轴线与摩擦接触部之间的径向距离中的至少一者在第一区域和第二区域中不同。
通过摩擦力绕轴线施加给臂部件的阻力转矩是轴线与摩擦接触部之间的径向距离和摩擦力的积。根据该构成,能够使摩擦力以及径向距离中的至少一者在第一区域与第二区域不同,由此,能够可靠地使阻力转矩在第一区域与第二区域不同。
另外,在上述构成中,可以是:摩擦接触部包含第一摩擦接触部和第二摩擦接触部至少两个摩擦接触部,轴线与第二摩擦接触部之间的径向距离比轴线与第一摩擦接触部之间的径向距离大。
根据该构成,能够容易并且可靠地使通过第二摩擦接触部的摩擦力产生的阻力转矩比通过第一摩擦接触部的摩擦力产生的阻力转矩大。
另外,在上述构成中,可以是:构成第二摩擦接触部的两个部件在针对臂部件的操作量处于第一区域时相互分离,在针对臂部件的操作量处于第二区域时相互抵接。
根据该构成,第二摩擦接触部在操作量处于第一区域时不产生摩擦力,在操作量处于第二区域时产生摩擦力。因此,当操作量处于第二区域时,阻力转矩通过第一区域的摩擦力和第二摩擦接触部的摩擦力这二者产生,因此能够容易并且可靠地使第二区域中的阻力转矩比第一区域中的阻力转矩大。
另外,在上述构成中,可以是:构成第二摩擦接触部的两个部件相互抵接,针对臂部件的操作量处于第二区域时的、伴随着臂部件的操作量的增大而两个部件之间的推压负载的增大率比针对臂部件的操作量处于第一区域时的、伴随着臂部件的操作量的增大而两个部件之间的推压负载的增大率大。
根据该构成,第二摩擦接触部在操作量处于第一区域和第二区域中的任一区域时都产生摩擦力,但是伴随着操作量的增大的摩擦力的增大率在操作量处于第二区域时比操作量处于第一区域时大。因此,能够容易并且可靠地使第二区域中的阻力转矩及其增大率比第一区域中的阻力转矩及其增大率大。
另外,在上述构成中,可以是:枢转臂型操作装置具有操作力传递单元,操作力传递单元将臂部件受到的操作力的一部分作为径向负载传递至第二摩擦接触部,第二摩擦接触部的两个部件通过径向负载相互被向对方推压。
根据该构成,能够使第二摩擦接触部的两个部件之间的推压负载伴随着臂部件受到的操作力的增大而增大,因此,能够容易并且可靠地使第二摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩伴随着操作力的增大而增大。
另外,在上述构成中,可以是:作用在构成第一摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是沿着轴线作用的推力负载,作用在构成第二摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是径向负载。
根据该构成,能够对作用在第一摩擦接触部的两个部件之间的推压负载伴随着操作力的增大而增大的情况进行抑制,同时使作用在第二摩擦接触部的两个部件之间的推压负载增大。因此,能够将操作力增大时的第一摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩的增大率抑制得较小,并且增大第二摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩的增大率。
另外,在上述构成中,可以是:枢转臂型操作装置具有操作力传递单元,操作力传递单元将臂部件受到的操作力的一部分作为径向负载传递至第一摩擦接触部和第二摩擦接触部,将传递至第二摩擦接触部的径向负载与传递至第一摩擦接触部的径向负载的比作为径向负载的分配比,针对臂部件的操作量处于第二区域时的径向负载的分配比大于针对臂部件的操作量处于第一区域时的径向负载的分配比。
根据该构成,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够使传递至第二摩擦接触部的径向负载与传递至第一摩擦接触部的径向负载的比增大。因此,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够使作用在第二摩擦接触部的两个部件之间的推压负载与作用在第一摩擦接触部的两个部件之间的推压负载的比增大。因此,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够容易并且可靠地使第二摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩比第一摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩大。
另外,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够使传递至第二摩擦接触部的径向负载的增大率与传递至第一摩擦接触部的径向负载的增大率的比增大。因此,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够使作用在第二摩擦接触部的两个部件之间的推压负载的增大率与作用在第一摩擦接触部的两个部件之间的推压负载的增大率的比增大。因此,当操作量处于第二区域时,与操作量处于第一区域时相比,能够容易并且可靠地使第二摩擦接触部的摩擦力的增大率以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩的增大率比第一摩擦接触部的摩擦力的增大率以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩的增大率大。
另外,在上述构成中,可以是:作用在构成第一摩擦接触部的两个部件之间的主要负载以及作用在构成第二摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是径向负载。
根据该构成,推力负载不作用在第一摩擦接触部的两个部件之间,当臂部件受到的操作力为0时,作用在第一摩擦接触部的两个部件之间的径向负载可以是非常小的值。因此,与推力负载作用在第一摩擦接触部的两个部件之间的构造的情况相比,能够减小臂部件的操作开始时的第一摩擦接触部的摩擦力。另外,通过减小轴线与第一摩擦接触部之间的径向距离,能够减小通过摩擦力产生的阻力转矩,并且提高操作开始时的臂部件的活动容易度。
另外,在上述构成中,可以是:摩擦接触部由偏心凸轮和摩擦材料形成,所述偏心凸轮与臂部件的枢转一起绕轴线枢转,所述摩擦材料在被推压至偏心凸轮的凸轮面的状态下进行摩擦配合,与针对所述臂部件的操作量处于第一区域时相比,轴线与摩擦接触部中的凸轮面之间的距离在针对臂部件的操作量处于第二区域时大。
根据该构成,与针对臂部件的操作量处于第一区域时相比,能够使轴线与摩擦接触部之间的距离在针对臂部件的操作量处于第二区域时大。因此,能够容易并且可靠地使摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩在操作量处于第二区域时比操作量处于第一区域时大。
另外,在上述构成中,可以是:摩擦材料通过弹性施力部件的弹性作用力被向偏心凸轮的凸轮面推压。
根据该构成,轴线与摩擦接触部之间的距离越大,弹性施力部件的弹性变形量越大,因此弹性作用力也增大。能够使将摩擦材料向偏心凸轮的凸轮面推压的推压负载在针对臂部件的操作量处于第二区域时比所述操作量处于第一区域时大。因此,由此也能够使摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩在操作量处于第二区域时比所述操作量处于第一区域时大。
另外,在上述构成中,可以是:枢转臂型操作装置是用于调节制动力的制动踏板装置。
根据该构成,能够确保操作制动踏板装置时的操作开始时的臂部件的良好的活动容易度,同时在制动操作量大的区域减小制动操作量在增大与减小之间变化时的制动力的变动量,由此,能够确保制动操作的稳定性。
另外,在上述构成中,可以是:摩擦接触部由偏心凸轮和摩擦材料形成,所述偏心凸轮与臂部件的枢转一起绕轴线枢转,所述摩擦材料在被推压至偏心凸轮的凸轮面的状态下进行摩擦配合,与在针对臂部件的操作量处于所述第一区域时相比,轴线与摩擦接触部中的凸轮面之间的距离在针对所述臂部件的操作量处于第二区域时大。
根据该构成,能够使轴线与摩擦接触部之间的距离在针对臂部件的操作量处于第一区域时比所述操作量处于第二区域时大。因此,能够容易并且可靠地使摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩在操作量处于第一区域时比操作量处于第二区域时大。
另外,在上述构成中,可以是:摩擦材料通过弹性施力部件的弹性作用力被向偏心凸轮的凸轮面推压。
根据该构成,轴线与摩擦接触部之间的距离越大,弹性施力部件的弹性变形量越大,因此弹性作用力也增大。能够使将摩擦材料向偏心凸轮的凸轮面推压的推压负载在针对臂部件的操作量处于第一区域时比所述操作量处于第二区域时大。因此,由此也能够使摩擦接触部的摩擦力以及通过所述摩擦力产生的阻力转矩在操作量处于第一区域时比所述操作量处于第二区域时大。
另外,在上述构成中,可以是:枢转臂型操作装置是用于操作离合器的离合器踏板装置。
根据该构成,能够在对离合器踏板装置进行操作时降低踩踏操作量小时的臂部件的活动容易度,从而抑制臂部件的不注意的枢转,同时能够确保踩踏操作量大的区域中的臂部件的良好的还原。
另外,在上述构成中,可以是:枢转臂型操作装置具有位移抑制单元,所述位移抑制单元抑制臂部件向沿着轴线的方向的位移。
根据该构成,能够抑制臂部件向沿着轴线的方向的晃动,另外,能够抑制以所述晃动为起因的摩擦力以及通过摩擦力产生的阻力转矩的不自然的变化。
另外,根据本发明,能够提供一种枢转臂型操作装置,具有通过被复原施加力向初始位置施力操作而绕轴线枢转的臂部件,所述枢转臂型操作装置的特征在于,具有:摩擦接触部,所述摩擦接触部伴随着所述臂部件的枢转而产生摩擦力;以及阻力转矩改变机构,所述阻力转矩改变机构与通过所述复原施加力绕所述轴线施加给所述臂部件的反作用力转矩相独立地,使通过所述摩擦力绕所述轴线施加给所述臂部件的阻力转矩根据针对所述臂部件的操作量而变化。
根据该构成,能够与通过复原施加力产生的反作用力转矩相独立地,使通过摩擦力产生的阻力转矩根据针对臂部件的操作量而变化。因此,能够使臂部件的活动容易度和活动困难度根据针对臂部件的操作量适当地变化,由此,能够使操作的容易度和操作的稳定性根据操作量最佳。
另外,能够在不对通过复原施加力产生的反作用力转矩施加影响的情况下使通过摩擦力产生的阻力转矩根据操作量适当地变化。因此,能够通过复原施加力确保制动效果感等的良好的操作感,同时使操作的容易度和操作的稳定性根据操作量最佳。
另外,在上述构成中,可以是:阻力转矩改变机构使构成摩擦接触部的两个部件之间的摩擦系数、作用在构成摩擦接触部的两个部件之间的推压负载、以及轴线与摩擦接触部之间的径向距离中的至少一者根据针对臂部件的操作量而变化。
根据该构成,能够使摩擦力以及径向距离中的至少一者根据针对臂部件的操作量而变化,由此,能够可靠地使通过摩擦力产生的阻力转矩根据操作量而变化。
附图说明
图1是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第一实施方式的简略构成图;
图2是示出第一实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图3是示出在向踏板部施加踩踏力时在制动踏板装置中作用的力的说明图;
图4是示出有关第一实施方式的施加给臂部件的驱动转矩Tp与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag之间的关系的图表;
图5是示出有关第一实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表;
图6是示出第二实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图7是示出第三实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图8是示出第四实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图9是示出第五实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图10是示出有关第五实施方式的施加给臂部件的驱动转矩Tp与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag之间的关系的图表;
图11是有关第五实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表;
图12是示出第六实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图13是示出第七实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图;
图14是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第八实施方式的U形钩(Clevice)连结部的放大截面图;
图15是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第九实施方式的简略构成图;
图16是示出有关第九实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag的关系的图表;
图17是示出有关第九实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表;
图18是示出适用于离合器踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第十实施方式的简略构成图;
图19是示出有关第十实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag的关系的图表;
图20是示出有关第十实施方式的施加给踏板部的踩踏力Fin与推杆的轴向力Fps之间的关系的图表;
图21是示出有关第一实施方式中的第一以及第二轴承的踩踏力Fin的「某值Fins」为相互不同的值时、施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表;
图22是示出有关第一实施方式的修正例的、作为构成第二摩擦接触部的一个部件的隔板的放大部分截面图;
图23是示出有关在踩踏力Fin小于等于某值Fins时构成第二摩擦接触部的两个部件也相互抵接的修正例的、施加给臂部件的驱动转矩Tp与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag之间的关系的图表;
图24是示出有关在踩踏力Fin小于等于某值Fins时构成第二摩擦接触部的两个部件也相互抵接的修正例的、施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表;
图25是示出有关复位弹簧的弹簧常数根据臂部件的枢转量而两级地变化的修正例的、施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系的图表。
具体实施方式
以下,参照附图,通过优选的实施方式对本发明进行详细的说明。
第一实施方式
图1是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第一实施方式的简略构成图,图2是示出第一实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在图1中,符号10整体地示出第一实施方式的制动踏板装置。制动踏板装置10是联杆式踏板,并且具有作为踏板臂的第一臂部件12、作为辅助臂的第二臂部件14、中间联杆16、以及支撑托架18。第一臂部件12通过第一轴承20被可枢转地支撑,第二臂部件14通过第二轴承22被可枢转地支撑。
支撑托架18具有固定在车体24上的基部18A和一对支撑部18B、18C,所述支撑部18B、18C与基部18A一体并且在相互平行地分隔配置的状态下与基部18A垂直地延伸。第一臂部件12、第二臂部件14、中间联杆16被配置在一对支撑部18B、18C之间,第一轴承20以及第二轴承22通过一对支撑部18B、18C被担负。此外,支撑部18B和18C在通过基部18A被分隔配置的部位也相互一体地连接,使得它们被维持在相互平行的状态。
第一臂部件12在其一端具有踏板部12A,并通过踏板部12A接受作为操作力的踩踏力Fin。第二臂部件14的一端通过枢轴26枢接至U形钩28的一端,U形钩28的另一端与主缸体装置30的操作棒32连结。中间联杆16由配置在第一臂部件12以及第二臂部件14的两侧的一对联杆部件构成。中间联杆16的一对联杆部件在其一端通过枢轴32与第一臂部件12的另一端枢接,并在其另一端通过枢轴34与第二臂部件14的另一端枢接。
因此,第一臂部件12通过踏板部12A接受的踩踏力Fin经由中间联杆16被传递至第二臂部件14,并经由轴承26以及U形钩28被传递至操作棒32。因此,第一臂部件12作为输入臂部件发挥作用,第二臂部件14作为输出臂部件发挥作用。
此外,第一臂部件12、中间联杆16、以及第二臂部件14通过内置于主缸体装置30的升压器中的未图示的复位弹簧的复原施加力Frtn被分别向初始位置、即踩踏力Fin不作用在踏板部12A时的位置施力。
如图2所示,第一轴承20支撑第一臂部件12,使得第一臂部件12能够绕轴线36枢转地,第二轴承22支撑第二臂部件14,使得第二臂部件14能够绕轴线38枢转。轴线36与第一臂部件12的中心平面PA垂直,轴线38与第二臂部件14的中心平面PB垂直。中心平面PA以及PB相互匹配。另外,轴线36和38相互平行,并且相对于支撑托架18的支撑部18B、18C垂直地延伸。
第一轴承20具有与第一臂部件12一体地形成的圆筒形的凸台部40,凸台部40以与臂部件12的中心平面PA垂直的方式延伸。同样地,第二轴承22具有与第二臂部件14一体地形成的圆筒形的凸台部42,凸台部42以与臂部件14的中心平面PB垂直的方式延伸。
轴承支撑板44和46分别在支撑部18B和18C的内侧以与支撑部18B和18C抵接的状态被配置。轴承支撑板44和46各自具有第一轴承用的圆筒形的凸台部48和50、以及第二轴承用的圆筒形的凸台部52和54。
凸台部48和50分别沿着轴线36向相互靠近的方向从轴承支撑板44和46垂直地突出。凸台部48和50具有内螺纹并分别与设置在托架18的支撑部18B、18C中的孔匹配。螺栓56和58在贯穿插入设置在支撑部18B、18C的孔的状态下被分别拧入到凸台部48和50。
同样地,凸台部52和54分别沿着轴线38向相互靠近的方向从轴承支撑板44和46垂直地突出。凸台部52和54也具有内螺纹,并且分别与设置在托架18的支撑部18B、18C中的孔匹配。螺栓60和62在贯穿插入设置在支撑部18B、18C的孔的状态下被分别拧入到凸台部52和54。
于是,螺栓56和58沿着轴线36延伸,并且作为第一轴承20的轴部件发挥作用。同样地,螺栓60和62沿着轴线38延伸,并且作为第二轴承22的轴部件发挥作用。并且,这些螺栓通过一并拧紧而将托架18的支撑部18B、18C与轴承支撑板44、46一体地固定。
螺栓56、58以及凸台部48、50嵌入凸台部40的端部。在凸台部48和50与凸台部40之间分别配置有隔板64和66。隔板64和66分别具有在内表面与凸台部48和50的外表面相对并且在外表面与凸台部40的内表面抵接的圆筒部、以及从圆筒部向径向外侧突出并在周方向上延伸的凸缘部。
隔板64和66的圆筒部的内径被设定为比凸台部48、50的外径稍大的值,由此,在隔板64和66的圆筒部的内表面与凸台部48、50的外表面之间设定有微小的间隙。另外,隔板64和66的凸缘部被分别安装在轴承支撑板44、46与凸台部40的端部之间,并且具有比轴承支撑板44、46与凸台部40的端部之间的间隔小的厚度。此外,隔板64和66的凸缘部与轴承支撑板44、46以及凸台部40的端部之间的摩擦系数被设定为非常小的值。
在凸台部40内,以能够沿着轴线36发生相对位移的方式配置有一对抵接部件68和70,抵接部件68和70在圆筒形的外表面与凸台部40的内表面抵接。另外,在抵接部件68和70之间弹性安装有压缩螺旋弹簧72,由此,抵接部件68和70被沿着轴线36分别向螺栓56和58推压。
此外,隔板64、66以及抵接部件68、70可以与其他部件相同地由金属形成,但优选由诸如树脂或者橡胶等耐磨损性良好的非金属弹性材料形成。尤其将构成抵接部件68、70的材料的弹性系数设定为比构成隔板64、66的材料的弹性系数小的值。
螺栓56和58的顶端呈标准的球面状,抵接部件68和70的外侧的端面分别具有接受螺栓56和58的顶端的实质球面状的凹陷。抵接部件68和70的球面状的凹陷的半径比螺栓56和58的球面状的顶端的半径稍大。因此,螺栓56和58的顶端在轴线36上的位置及其周围的区域与抵接部件68和70的外侧的端面抵接,由此,凸台部40的轴线与轴线36匹配。
于是,通过凸台部48和50、螺栓56和58、隔板64和66、凸台部40、抵接部件68和70、以及压缩螺旋弹簧72相互之间共同动作,第一轴承20将第一臂部件12可绕轴线36枢转地支撑。
当第一臂部件12绕轴线36枢转时,抵接部件68和70相对于凸台部40不进行相对旋转,螺栓56和58的顶端与抵接部件68和70的外侧的端面在相互摩擦接触的状态下绕轴线36进行相对旋转。因此,螺栓56和58的顶端与抵接部件68和70的外侧的端面在轴线36上及其附近形成第一轴承20的第一摩擦接触部,在第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用有推力负载。
另外,当第一臂部件12绕轴线36枢转时,隔板64和66的圆筒部相对于凸台部40不进行相对旋转,而是相对于凸台部48和50进行相对旋转。另外,当向相对于轴线36垂直的方向对凸台部40施加的负载产生作用而抵接部件68和70发生弹性变形、由此凸台部40相对于凸台部48和50产生相对位移时,隔板64和66的圆筒部的内表面与凸台部48和50的外表面接触。因此,隔板64、66的圆筒部以及凸台部48、50在离开轴线36的位置形成第一轴承20的第二摩擦接触部,在第二摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用有径向负载。
同样地,螺栓60、62以及凸台部52、54嵌合至凸台部42的端部。在凸台部52和54与凸台部42之间分别配置有隔板74和76。隔板74和76分别具有在内表面与凸台部52和54的外表面相对并且在外表面与凸台部42的内表面抵接的圆筒部、以及从圆筒部向径向外侧突出并在周向上延伸的凸缘部。
隔板74和76的圆筒部的内径被设定为比凸台部52、54的外径稍大的值,由此,在隔板74和76的圆筒部的内表面与凸台部52、54的外表面之间设定有微小的间隙。另外,隔板74和76的凸缘部被分别安装在轴承支撑板44、46与凸台部42的端部之间,并且具有比轴承支撑板44、46与凸台部42的端部之间的间隔更小的厚度。此外,隔板74和76的凸缘部与轴承支撑板44、46以及凸台部42的端部之间的摩擦系数被设定为非常小的值。
在凸台部42内,以能够沿着轴线38发生相对位移的方式配置有一对抵接部件78和80,抵接部件78和80在圆筒形的外表面与凸台部42的内表面抵接。另外,在抵接部件78和80之间弹性安装有压缩螺旋弹簧82,由此,抵接部件68和70被沿着轴线38分别向螺栓56和58推压。
此外,隔板74、76以及抵接部件78、80可以与其他部件相同地由金属形成,但优选由诸如树脂或者橡胶等耐磨损性良好的非金属弹性材料形成。尤其将构成抵接部件78、80的材料的弹性系数设定为比构成隔板74、76的材料的弹性系数小的值。
螺栓60和62的顶端呈实质球面状,抵接部件78和80的外侧的端面分别具有接受螺栓60和62的顶端的实质球面状的凹陷。抵接部件78和80的球面状的凹陷的半径比螺栓60和62的球面状的顶端的半径稍大。因此,螺栓60和62的顶端在轴线38上的位置处与抵接部件78和80的外侧的端面抵接,由此,凸台部42的轴线与轴线38匹配。
于是,通过凸台部52和54、螺栓60和62、隔板74和76、凸台部42、抵接部件78和80、以及压缩螺旋弹簧82相互之间共同动作,第二轴承22将第二臂部件14绕轴线38可枢转地支撑。
当第二臂部件14绕轴线38枢转时,抵接部件78和80相对于凸台部42不进行相对旋转,螺栓60和62的顶端与抵接部件78和80的外侧的端面在相互摩擦接触的状态下绕轴线38进行相对旋转。因此,螺栓60和62的顶端与抵接部件78和80的外侧的端面在轴线38上及其附近形成第二轴承22的第一摩擦接触部,在第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用有推力负载。
另外,当第二臂部件14绕轴线38枢转时,隔板74和76的圆筒部相对于凸台部42不进行相对旋转,而是相对于凸台部52和54进行相对旋转。另外,当向相对轴线38垂直的方向作用对凸台部42施加的负载而抵接部件78和80发生弹性变形、由此凸台部42相对于凸台部52和54产生相对位移时,隔板74和76的圆筒部的内表面与凸台部52和54的外表面接触。因此,隔板74、76的圆筒部以及凸台部52、54在离开轴线38的位置形成第二轴承22的第二摩擦接触部,在第二摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用有径向负载。
此外,关于第一轴承20以及第二轴承22中的任一者,优选第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的摩擦系数被设定为比第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的摩擦系数小的值。另外,基于枢轴26、32、34的枢接部的两个接触面之间的摩擦系数通过润滑剂的使用等被设定为非常小的值。
如上述那样构成的第一实施方式的制动踏板装置10以如下方式组装。
首先,第一臂部件12和第二臂部件14通过中间联杆16相互连结。接下来,在第一臂部件12的凸台部40内配置一对抵接部件68、70以及压缩螺旋弹簧72,将轴承支撑板44、46的凸台部48、50以及隔板64、66插入到凸台部40的端部。同样地,在第二臂部件14的凸台部42内配置一对抵接部件78、80以及压缩螺旋弹簧82,将轴承支撑板44、46的凸台部52、54以及隔板74、76插入到凸台部42的端部。
于是,经组装的第一臂部件12等被嵌入到支撑托架18的支撑部18B与18C之间。并且,以如下方式将第一臂部件12等相对于支撑托架18进行定位:使得轴承支撑板44、46的外表面与支撑部18B、18C的内表面抵接并且凸台部48、52以及50、54分别与设置在支撑部18B、18C中的孔匹配。
接着,使螺栓56和58贯穿插入支撑部18B、18C的孔,并拧入到凸台部48、50。同样地,使螺栓60和62贯穿插入支撑部18B、18C的孔,并拧入到凸台部52、54。然后,将各螺栓的紧固转矩调节至预定的值,由此,制动踏板装置10的组装完成。
接下来,参照图3至图5对第一实施方式的制动踏板装置10的工作进行说明。
当第一臂部件12在作为力点的踏板部12A受到踩踏力Fin时,第一臂部件12作为以第一轴承20的轴线36为支点、以枢轴32的轴线为作用点的杠杆发挥作用。由此,踩踏力Fin以第一臂部件12的杠杆比(比1大)被增大并被传递至中间联杆16。
中间联杆16经由枢轴34将力Fmed传递至第二臂部件14。第二臂部件14作为以枢轴34的轴线为力点、以第一轴承22的轴线38为支点、以枢轴26的轴线为作用点的杠杆发挥作用。由此,力Fmed以第二臂部件14的杠杆比(比1小)被减小并且作为输出的力Fout被传递至U形钩28。
如图3所示,第一臂部件12从中间联杆16接受在枢轴32的轴线上与力Fmed大小相同、方向相反的反作用力Fmed’。因此,踩踏力Fin以及反作用力Fmed’的合力Fg1向与轴线36垂直的方向作用在第一轴承20。合力Fg1在第一轴承20的第二摩擦接触部作为两个摩擦接触面之间的径向负载产生作用,所述径向负载伴随着踩踏力Fin的增大而逐渐增大。
与此相对,合力Fg1不直接干预作用在第一轴承20的第一摩擦接触部的推力负载。但是,合力Fg1作为径向负载也作用在第一摩擦接触部上,伴随着合力Fg1的增大,抵接部件68和70弹性变形量增大。由此,作用在第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的垂直应力以极小的幅度逐渐增大,并且第一摩擦接触部的两个摩擦接触面的接触点的中心与轴线36之间的距离以极小的幅度逐渐增大。因此,第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的摩擦力伴随着合力Fg1的增大而以极小的幅度逐渐增大。
另外,如图3所示,第二臂部件14在枢轴34的轴线从中间联杆16接受力Fmed,并且在轴承26从U形钩28接受与输出的力Fout大小相同方向相反的反作用力Fout’。因此,力Fmed以及反作用力Fout’的合力Fg2向与轴线38垂直的方向作用在第二轴承22。合力Fg2在第二轴承22的第二摩擦接触部作为两个摩擦接触面之间的径向负载产生作用,所述径向负载伴随着踩踏力Fin的增大而逐渐增大。
与此相对,合力Fg2不直接干预作用在第二轴承22的第一摩擦接触部的推力负载。但是,合力Fg2作为径向负载也作用在第一摩擦接触部,伴随着合力Fg2的增大,抵接部件78和80弹性变形量增大。由此,作用在第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的垂直应力以极小的幅度逐渐增大,并且第一摩擦接触部的两个摩擦接触面的接触点的中心与轴线38之间的距离以极小的幅度逐渐增大。因此,第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间的摩擦力伴随着合力Fg2的增大而以极小的幅度逐渐增大。
因此,在第一轴承20以及第二轴承22中的任一者中,第一摩擦接触部中的摩擦力从其初始值开始伴随着踩踏力Fin的增大而以极小的幅度逐渐增大。与此相对,第二摩擦接触部中的摩擦力在踩踏力Fin小于等于某值Fins的区域为0。另外,在踩踏力Fin大于某值Fins的区域,与第一摩擦接触部中的摩擦力相比,第二摩擦接触部中的摩擦力伴随着踩踏力Fin的增大而急剧地逐渐增大。
另外,在第一臂部件12以及第二臂部件14中的任一者中,第一以及第二摩擦接触部中的任一摩擦力都针对对应的第一臂部件12、14作为阻力转矩产生作用。但是如上所述,第二摩擦接触部与轴线36、38之间的距离比第一摩擦接触部与轴线36、38之间的距离大。因此,即使第一以及第二摩擦接触部中的摩擦力的大小相同,基于第二摩擦接触部中的摩擦力的阻力转矩Tdrag2也比基于第一摩擦接触部中的摩擦力的阻力转矩Tdrag1大。
设以踩踏力Fin为起因使第一臂部件12绕轴线36枢转的驱动转矩为Tpa、以踩踏力Fin为起因使第二臂部件14绕轴线38枢转的驱动转矩为Tpb。假设当踩踏力Fin为上述某值Fins时的驱动转矩Tpa和Tpb为相同的值,并将该值设定为驱动转矩的基准值Tps。此外,统称驱动转矩Tpa和Tpb为驱动转矩Tp。
如图4所示,阻力转矩Tdrag1从其初始值Tdrag10开始随着驱动转矩Tp的增大而以极小的幅度逐渐增大。与此相对,阻力转矩Tdrag2在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域为0,在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域伴随着驱动转矩Tp的增大而与阻力转矩Tdrag1相比急剧地增大。
施加给第一以及第二摩擦接触部中的摩擦力所对应的臂部件的全部阻力转矩Tdrag是Tdrag1和Tdrag2的和。因此,如图4所示,在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域,阻力转矩Tdrag从初始值Tdrag10开始伴随着驱动转矩Tp的增大而以极小的幅度逐渐增大。与此相对,在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域,阻力转矩Tdrag伴随着驱动转矩Tp的增大而急剧增大。
此外,当驱动转矩Tp减小时,阻力转矩Tdrag1和Tdrag2作用在与驱动转矩Tp增大时相反的方向、即抑制第一臂部件12以及第二臂部件14的复原枢转的方向上。并且,阻力转矩Tdrag1伴随着驱动转矩Tp的减小以极小的幅度逐渐减小,最终变为其初始值Tdrag10。与此相对,阻力转矩Tdrag2在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域伴随着驱动转矩Tp的减小而与阻力转矩Tdrag1相比急剧地减小,在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域为0。
因此,阻力转矩Tdrag在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域伴随着踩踏力Fin的减小而急剧地减小。与此相对,阻力转矩Tdrag在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域伴随着驱动转矩Tp的减小而以极小的幅度逐渐减小,最终变为其初始值Tdrag10。
设绕轴线36作用在臂部件12上的阻力转矩为Tdraga,绕轴线38作用在臂部件14的阻力转矩为Tdragb。阻力转矩Tdraga直接作用在踏板部12A,与将阻力转矩Tdraga除以轴线36与踏板部12A的踏面的中心之间的距离所得的值相当的阻力被传递至驾驶员的脚。
与此相对,阻力转矩Tdragb并不直接作用在踏板部12A,与将阻力转矩Tdragb除以轴线38与枢轴34的轴线之间的距离所得的值相当的阻力经由枢轴32被施加给臂部件12。并且,所述阻力以臂部件12的杠杆比(大于1)被增大并被传递至驾驶员的脚。
被传递至驾驶员的脚的阻力产生作用,使得当踩踏力Fin增大时,产生需要的制动力所必需的踩踏力Fin增大。与此相对,被传递至驾驶员的脚的阻力产生作用,使得当踩踏力Fin减小时,产生需要的制动力所必需的踩踏力Fin减小。
因此,在第一实施方式中,踩踏力Fin从0开始增大后减小到0时的踩踏力Fin与操作棒32的轴向力Fop的关系为如在图5中用实线示出的关系。此外,在图5中,双点划线A示出各轴承以及各枢接部中实质上摩擦力不作用时的踩踏力Fin与操作棒32的轴向力Fop的关系。另外,双点划线B示出各轴承的第一摩擦接触部中的初始摩擦力存在、但是在第二摩擦接触部以及各枢接部中实质上摩擦力不作用时的踩踏力Fin与操作棒32的轴向力Fop的关系。
另外,在图5中,虚线C示出轴承的摩擦力根据踩踏力Fin的变化而单纯地增减的以往的制动装置中的踩踏力Fin与操作棒32的轴向力Fop的关系的一个例子。
在以往的制动装置中,当为了确保制动开始时的踏板臂的活动容易度而将对踏板臂进行枢轴支撑的轴承的摩擦系数设定得小时,即使在踩踏力Fin大的区域,轴承的摩擦力也不会是充分大的值。因此,示出轴向力Fop在遍及踩踏力Fin发生变化的整个区域的变化的线接近双点划线B,踩踏力Fin增加后减小时的滞后幅度变小。因此,在踩踏力Fin大的区域,不能够通过轴承的摩擦力有效地阻止踏板臂的不需要的枢转,难以稳定地维持轴向力Fop。
另外,在以往的制动装置中,当为了减小踩踏力Fin大的区域中的踏板臂的活动容易度而将轴承的摩擦系数设定得大时,轴承的摩擦力在踩踏力Fin小的区域中也增大。因此,示出轴向力Fop在遍及踩踏力Fin发生变化的整个区域的变化的线远离双点划线B,踩踏力Fin增加后减小时的滞后幅度增大。因此,在制动开始时的踩踏力Fin小的区域由于轴承的摩擦力过大而不能够确保踏板臂的活动容易度,从而不能容易开始制动操作。
与此相对,根据第一实施方式,如图5所示,能够在踩踏力Fin小于等于基准值Fins的区域使示出轴向力Fop的变化的线接近双点划线B,并且在踩踏力Fin大于基准值Fins的区域使示出轴向力Fop的变化的线远离双点划线B。
因此,能够在制动开始时的踩踏力Fin小的区域减小阻力从而确保踏板臂的活动容易度。另外,能够在踩踏力Fin大的区域增大滞后幅度,通过轴承的摩擦力有效地阻止踏板臂的不需要的枢转,稳定地维持制动力。
另外,根据第一实施方式,在踩踏力Fin大于基准值Fins的区域,示出轴向力Fop的变化的线远离双点划线B的程度随着踩踏力Fin的增大而逐渐增大。因此,即使复位弹簧的弹簧常数在遍及踏板臂的整个行程域为一定的,也能够实现踩踏力Fin越大、使驾驶员通过踏板部12A受到的反作用力越大,由此能够确保良好的制动操作感。
另外,根据第一实施方式,能够与根据踏板臂的枢转位移量(行程)变化的复位弹簧的复原施加力独立地、使基于摩擦力的阻力根据针对踏板臂的踩踏力Fin变化。
第二实施方式
图6是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第二实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第二实施方式中,第一臂部件12的凸台部40具有在螺栓56侧内径大的局部40A。抵接部件68具有比抵接部件70大的外径,并且紧密地与局部40A嵌合。抵接部件68的端部与形成局部40A的端部的肩部抵接。隔板64不具有凸缘部,并且呈圆筒形。抵接部件68具有与隔板64抵接并围绕所述隔板64的圆筒部68A。
抵接部件68与第一实施方式的抵接部件68同样地发挥作用,并且阻止凸台部40沿着轴线36向螺栓56侧进行相对于支撑托架18的相对位移。此外,凸台部40沿着轴线36向螺栓58侧进行的相对于支撑托架18的相对位移通过压缩螺旋弹簧72的弹簧力被抑制。
同样地,第二臂部件14的凸台部42具有在螺栓60侧内径大的局部42A。抵接部件78具有比抵接部件80大的外径,并且紧密地与局部42A嵌合。抵接部件78的端部与形成局部42A的端部的肩部抵接。隔板74不具有凸缘部,并且呈圆筒形。抵接部件78具有与隔板74抵接并围绕所述隔板74的圆筒部78A。
抵接部件78也与第一实施方式的抵接部件78同样地发挥作用,并且阻止凸台部42沿着轴线38向螺栓60侧进行相对于支撑托架18的相对位移。此外,凸台部42沿着轴线38向螺栓62侧进行的相对于支撑托架18的相对位移通过压缩螺旋弹簧82的弹簧力被抑制。
此外,如通过比较图6和图2所了解的那样,所述第二实施方式的其他部分与所述第一实施方式的情况同样地构成。
因此,根据第二实施方式,除了能够获得与所述第一实施方式同样的作用效果之外,还能够有效地抑制第一臂部件12和第二臂部件14分别向沿着轴线36以及38的方向晃动的情况以及由此导致的摩擦力和基于摩擦力的阻力转矩不自然地变化的情况。
第三实施方式
图7是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第三实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第三实施方式中,隔板64和66分别与抵接部件68和70一体地形成。另外,在凸台部40内,取代压缩螺旋弹簧72而压入式地弹性安装有由诸如两端呈截头圆锥形的橡胶等弹性材料形成的推压体90。抵接部件68和70通过推压体90被沿着轴线36分别向螺栓56和58推压。
抵接部件68和70分别与第一实施方式的隔板64、66以及抵接部件68、70同样地发挥作用,并且与推压体90共同工作从而抑制凸台部40沿着轴线36相对于支撑托架18进行不需要的相对位移。
同样地,隔板74和76分别与抵接部件78和80一体地形成。另外,在凸台部42内,取代压缩螺旋弹簧82而压入式地弹性安装有由诸如两端呈截头圆锥形的橡胶等弹性材料形成的推压体92。抵接部件78和80通过推压体92被沿着轴线38分别向螺栓60和62推压。
抵接部件78和80分别与第一实施方式的隔板74、76以及抵接部件78、80同样地发挥作用,并且与推压体92共同工作从而抑制凸台部42沿着轴线38相对于支撑托架18进行不需要的相对位移。
此外,如通过比较图7和图2所了解的那样,所述第三实施方式的其他部分与所述第一实施方式的情况同样地构成。
因此,根据第三实施方式,能够获得与所述第一实施方式同样的作用效果。另外,与所述第二实施方式同样地,能够有效地抑制第一臂部件12和第二臂部件14分别向沿着轴线36以及38的方向晃动的情况以及由此导致的摩擦力和基于摩擦力的阻力转矩不自然地变化的情况。
另外,根据第三实施方式,由于隔板与抵接部件一体地形成,因此与所述第一实施方式相比能够减少零件数目。另外,由于抵接部件68、70以及抵接部件78、80可以分别互为相同的部件,因此与所述第二实施方式相比能够使构造简单化并降低成本。
此外,推压体90以及92分别被压入式地弹性安装在凸台部40以及42内,但是也可以将外表面通过粘接等固定在凸台部40以及42的内表面。此外,也可以通过例如在推压体90以及92的外周安装金属制的圆筒体来以能够分别沿着轴线36以及38进行相对于凸台部40以及42的相对位移的方式将推压体90以及92配置在凸台部内。根据上述后者的构成,与推压体被压入式地弹性安装在凸台部或者固定在凸台部的情况相比,能够容易地使施加给左右的螺栓的推力负载相等。
第四实施方式
图8是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第四实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第四实施方式中,与所述第三实施方式同样地,隔板64和66分别与抵接部件68和70一体地形成,但是在凸台部40内未配置有推压体90。在凸台部40的两端配设有由诸如橡胶等弹性材料形成的O形环94和96,O形环94和96分别被弹性安装在隔板64和66的凸缘部与凸台部40的端部之间。
因此,通过隔板64和66的凸缘部分别通过O形环94和96向相互远离的方向被推压,抵接部件68和70被分别向螺栓56和58推压。此外,各个O形环94、96与隔板64、66的凸缘部之间的摩擦系数被设定为非常小的值。
抵接部件68和70分别与第一实施方式的隔板64、66以及抵接部件68、70同样地发挥作用,并与O形环94和96共同工作从而抑制凸台部40沿着轴线36相对于支撑托架18进行相对位移。另外,O形环94和96在第一轴承20的第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间、即在螺栓56和58的顶端与抵接部件68和70的外侧的端面之间施加推力负载。
同样地,隔板74和76分别与抵接部件78和80一体地形成,但是在凸台部42内未配置有推压体92。在凸台部42的两端配设有由诸如橡胶等弹性材料形成的O形环98和100,O形环98和100分别被弹性安装在隔板74和76的凸缘部与凸台部42的端部之间。
因此,通过隔板74和76的凸缘部分别通过O形环98和100向相互远离的方向推压,抵接部件78和80被分别向螺栓60和62推压。此外,各个O形环98、100与隔板74、76的凸缘部之间的摩擦系数也被设定为非常小的值。
抵接部件78和80分别与第一实施方式的隔板74、76以及抵接部件78、80同样地发挥作用,并与O形环98和100共同工作从而抑制凸台部42沿着轴线38相对于支撑托架18进行相对位移。另外,O形环98和100在第二轴承22的第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间、即在螺栓60和62的顶端与抵接部件78和80的外侧的端面之间施加推力负载。
此外,如通过比较图8和图2所了解的那样,所述第四实施方式的其他部分与所述第一实施方式的情况同样地构成。
因此,根据第四实施方式,能够获得与所述第一实施方式同样的作用效果。另外,与所述第二以及第三实施方式同样地,能够有效地抑制第一臂部件12和第二臂部件14分别向沿着轴线36以及38的方向晃动的情况以及由此导致的摩擦力和基于摩擦力的阻力转矩不自然地变化的情况。
另外,根据第四实施方式,与所述第三实施方式同样地,由于抵接部件68、70以及抵接部件78、80可以分别互为相同的部件,因此与所述第二实施方式相比能够使构造简单化并降低成本。
此外,相对于臂部件的凸台部将各隔板的凸缘部向相对地相互远离的方向推压的单元并不限定于O形环,而是也可以是具有小摩擦系数的其他弹性部件。
第五实施方式
图9是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第五实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第五实施方式中,在第一臂部件12的凸台部40内配置有圆筒体102,圆筒体102经由配置在其两个端部的外周的O形环104和106嵌合至凸台部40。O形环104和106由诸如橡胶等弹性材料形成,O形环104、106与凸台部40以及圆筒体102之间的摩擦系数被设定为大的值。
在圆筒体102的两个端部的内周压入式地嵌合有圆筒状的衬套108和110,衬套108和110由诸如树脂等能够发生弹性变形的材料形成。螺栓56和58的顶端部呈圆柱状,并且分别实质地紧密地嵌合至衬套108和110。螺栓56、58的圆柱状的顶端部以及衬套108、110与圆筒体102、凸台部40等同样地与轴线36匹配。
因此,螺栓56、58以及衬套108、110与圆筒体102等共同工作从而将凸台部40以能够绕轴线36旋转的方式支撑。另外,螺栓56、58以及衬套108、110在接近轴线36的位置形成第一轴承20的第一摩擦接触部,第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间与第二摩擦接触部的两个摩擦接触面之间同样地主要作用径向负载。
同样,在第二臂部件14的凸台部42内配置有圆筒体112,圆筒体112经由配置在其两个端部的外周的O形环114和116嵌合至凸台部42。O形环114和116由诸如橡胶等弹性材料形成,O形环114、116与凸台部42以及圆筒体112之间的摩擦系数被设定为大的值。
在圆筒体112的两个端部的内周压入式地嵌合有圆筒状的衬套118以及120,衬套118以及120由诸如树脂等能够发生弹性变形的材料形成。螺栓60和62的顶端部呈圆柱状,并且分别实质地紧密地嵌合至衬套118以及120。螺栓60、62的圆柱状的顶端部以及衬套118、120与圆筒体112、凸台部42等同样地与轴线36匹配。
因此,螺栓60、62以及衬套118、120与圆筒体112等共同工作从而将凸台部42以能够绕轴线38旋转的方式支撑。另外,螺栓60、62以及衬套118、120在接近轴线38的位置形成第二轴承22的第一摩擦接触部,第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间与第二摩擦接触部的两个摩擦接触面之间同样地主要作用径向负载。
此外,如通过比较图9和图2所了解的那样,所述第五实施方式的其他部分与所述第一实施方式的情况同样地构成。
当第一臂部件12通过踏板部12A接受踩踏力Fin时,第一臂部件12绕轴线36枢转,第二臂部件14绕轴线38枢转。并且,凸台部40与圆筒体102以及隔板64、66一起绕轴线36旋转,凸台部42与圆筒体112以及隔板74、76一起绕轴线38旋转。
另外,当第一臂部件12通过踏板部12A接受踩踏力Fin时,在第一轴承20以及第二轴承22中的任一者中,径向负载逐渐增大。当径向负载增大时,第一摩擦接触部中的摩擦力从其初始值开始伴随着踩踏力Fin的增大而逐渐增大。在该情况下,由于径向负载开始增大时的螺栓的顶端部与衬套之间的表面压力小,因此第一摩擦接触部中的摩擦力的初始值比其在所述第一至第五实施方式的情况小。
另外,当径向负载增大时,第一轴承20的O形环104、106以及第二轴承22的O形环114,116发生弹性变形。其结果是,在踩踏力Fin大于某值Fins的区域,第一轴承20以及第二轴承22的第二摩擦接触部的轴承支撑板的凸台部与隔板接触。另外,当第二摩擦接触部的轴承支撑板的凸台部与隔板接触时,伴随着径向负载的增大的、第一摩擦接触部的螺栓的顶端部与衬套之间的表面压力增大率减小。
因此,伴随着径向负载的增大的、第一摩擦接触部中的摩擦力的增大率在踩踏力Fin大于某值Fins的区域比在踩踏力Fin小于等于某值Fins的区域小。另外,第二摩擦接触部中的摩擦力在踩踏力Fin小于等于某值Fins的区域中为0。与此相对,在踩踏力Fin大于某值Fins的区域,基于第一摩擦接触部的摩擦力的、第二摩擦接触部中的摩擦力伴随着踩踏力Fin的增大而与第一摩擦接触部中的摩擦力相比急剧地逐渐增大。
因此,如图10所示,基于第一摩擦接触部的摩擦力的阻力转矩Tdrag1从其初始值Tdrag10开始伴随着驱动转矩Tp的增大而逐渐增大。在该情况下,第一摩擦接触部中的摩擦力的初始值比其在所述第一至第五实施方式的情况小,但是轴线36、38与第一摩擦接触部之间的径向距离比其在所述第一至第五实施方式的情况大。因此,初始值Tdrag10与其在所述第一至第五实施方式的情况是相同程度的。另外,伴随着驱动转矩Tp的增大的阻力转矩Tdrag1的增大率在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域比在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域减小。
与此相对,通过第二摩擦接触部的摩擦力产生的阻力转矩Tdrag2在驱动转矩Tp小于等于基准值Tps的区域为0。并且,在驱动转矩Tp大于基准值Tps的区域,伴随着驱动转矩Tp的增大,阻力转矩Tdrag2与阻力转矩Tdrag1相比急剧地增大。
因此,在第五实施方式中,踩踏力Fin从0开始增大后减小到0时的踩踏力Fin与操作棒32的轴向力Fop的关系为如在图11中利用实线所示的关系。此外,在图11中,双点划线A、B以及虚线C与图5的情况相同。
根据第五实施方式,如从图11所了解的那样,与第一实施方式的情况同样地,能够在踩踏力Fin小于等于基准值Fins的区域使示出轴向力Fop的变化的线接近双点划线B,并且在踩踏力Fin大于基准值Fins的区域使示出轴向力Fop的变化的线远离双点划线B。
因此,能够在制动开始时的踩踏力Fin小的区域减小阻力从而确保踏板臂的活动容易度,另外,能够在踩踏力Fin大的区域增大滞后幅度,通过轴承的摩擦力有效地阻止踏板臂的不需要的枢转,稳定地维持制动力。
另外,根据第一实施方式,与第一实施方式的情况同样,在踩踏力Fin大于基准值Fins的区域,示出轴向力Fop的变化的线的远离双点划线B的程度随着踩踏力Fin的增大而逐渐增大。因此,能够实现踩踏力Fin越大,使驾驶员通过踏板部12A接受的反作用力越大,由此,能够确保良好的制动操作感。
尤其根据第五实施方式,通过减小轴线36、38与第一摩擦接触部之间的径向距离,能够使制动开始时的通过第一摩擦接触部的摩擦力产生的阻力转矩Tdrag1、即初始值Tdrag10比其在所述第一至第五实施方式的情况小。因此,能够使制动开始时的踏板臂的活动容易度比其在所述第一至第五实施方式的情况高。
第六实施方式
图12是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第六实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第六实施方式中,螺栓56和58的顶端部与第五实施方式的情况同样地呈圆柱状,但是没有设置圆筒体102、O形环104和106、以及衬套108、110。在螺栓56和58的顶端部分别实质紧密地嵌合有圆筒体122和124。圆筒体122和124分别与隔板64和66一体地形成。此外,至少一体地连接圆筒体和隔板的部分由能够发生弹性变形的材料形成。
同样地,螺栓60和62的顶端部也与第五实施方式的情况同样地呈圆柱状,但是没有设置圆筒体112、O形环114和116、以及衬套118、120。在螺栓60和62的顶端部分别实质紧密地嵌合有圆筒体126和128。圆筒体126和128分别与隔板74和76一体地形成。此外,至少一体地连接圆筒体和隔板的部分由能够发生弹性变形的材料形成。
此外,如通过比较图12和图9所了解的那样,所述第六实施方式的其他部分与所述第一以及第五实施方式的情况同样地构成。
因此,根据第六实施方式,除了能够获得与所述第五实施方式相同的作用效果之外,与第五实施方式的情况相比还能够减少零件数目以及成本。另外,由于圆筒体与隔板是一体的,因此,与所述第五实施方式的情况相比,能够容易并且高效率地进行制动装置10的组装。
第七实施方式
图13是示出被构成作为适用于制动踏板装置的第三实施方式的修正例的、本发明的枢转臂型操作装置的第七实施方式的第一以及第二轴承的放大截面图。
在所述第七实施方式中,与所述第三实施方式的情况同样,隔板64和66分别与抵接部件68和70一体地形成。另外,在凸台部40内压入式地弹性安装有由诸如两端呈截头圆锥形的橡胶等弹性材料形成的推压体90,抵接部件68和70通过推压体90被沿着轴线36分别向螺栓56和58推压。
同样地,隔板74和76分别与抵接部件78和80一体地形成。另外,在凸台部42内压入式地弹性安装有由诸如两端呈截头圆锥形的橡胶等弹性材料形成的推压体92,抵接部件78和80通过推压体92被沿着轴线38分别向螺栓60和62推压。
第一轴承用的圆筒形的凸台部48和50沿着轴线36向相互远离的方向突出,第二轴承用的圆筒形的凸台部52和54沿着轴线38向相互远离的方向突出。支撑托架18的支撑部18B、18C也分别具有第一轴承用的圆筒形的凸台部130B和130C、以及第二轴承用的圆筒形的凸台部132B和132C。
凸台部130B和130C分别在凸台部48和50的外侧嵌合至凸台部48和50,凸台部132B和132C分别在凸台部52和54的外侧嵌合至凸台部52和54。螺栓56和58的头部分别与凸台部130B和130C的顶端抵接,螺栓60和62的头部分别与凸台部132B和132C的顶端抵接。
另外,螺栓56和58的顶端部呈不具有螺纹的圆柱状,并且分别嵌合至抵接部件68和70的圆筒部。螺栓56和58的顶端部分别具有比抵接部件68和70的圆筒部的内径小的外径。同样地,螺栓60和62的顶端部呈不具有螺纹的圆柱状,并且分别嵌合至抵接部件78和80的圆筒部。螺栓60和62的顶端部分别具有比抵接部件78和80的圆筒部的内径小的外径。
因此,在所述第七实施方式中,第一轴承20中的第二摩擦接触部由螺栓56和58的顶端部和抵接部件68和70的圆筒部形成。同样地,第二轴承22中的第二摩擦接触部由螺栓60和62的顶端部和抵接部件78和80的圆筒部形成。
此外,如通过比较图13和图7所了解的那样,所述第七实施方式的其他部分与所述第一以及第三实施方式的情况同样地构成。
因此,根据第七实施方式,除了能够获得与所述第一实施方式相同的作用效果之外,还能够获得与所述第三实施方式同样的作用效果。另外,支撑部18B、18C的凸台部与轴承支撑板44和46的凸台部相互嵌合,因此与其他实施方式的情况相比,能够容易地进行轴承支撑板44和46相对于支撑部18B、18C的定位。
第八实施方式
图14是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第八实施方式的U形钩连结部的放大截面图;
在图14中,符号14和28分别表示第二臂以及U形钩,符号32表示操作棒。U形钩28呈U形,并且具有相互平行地分隔配置的一对支撑部28A和28B、以及将它们连接成一体的连接部28C。连接部28C被拧入操作棒32的一端,并且通过锁紧螺母134在连接部28C被固定。操作棒32的轴线32A与第二臂14的中心平面PB匹配。
在第二臂14的端部一体地设置有与中心平面PB垂直地延伸的凸台部136。凸台部136在通过一对支撑部28A和28B被分隔配置的状态下配置在所述一对支撑部28A和28B之间,并且与轴线138匹配。在凸台部136上配置有呈杯形的一对抵接部件140和142,抵接部件140和142具有底壁、在一端与底壁连接的圆筒部、以及与所述圆筒部的另一端一体地形成的凸缘部。抵接部件140和142的至少底壁由诸如树脂等能够发生弹性变形的材料形成。
抵接部件140和142的圆筒部紧密地嵌合至凸台部136,凸缘部通过U形钩28的支撑部28A、28B与凸台部136的端面被分隔配置。支撑部28A和28B与轴线138匹配地拧入有螺栓144和146,螺栓144和146的顶端部分别嵌入抵接部件140和142的圆筒部。螺栓144和146的顶端部的外径被分别设定为比抵接部件140和142的圆筒部的内径大的值。
抵接部件140和142的底壁在第二臂14的中心平面PB的两侧位于与中心平面PB距离相等的位置,并且在中央部具有与轴线138匹配的球面部。螺栓144和146的顶端部的端面也具有与轴线138匹配的球面部。抵接部件140和142的底壁的球面部的半径被设定为比螺栓144和146的端面的球面部的半径小的值。
在抵接部件140和142的底壁之间,弹性安装有与轴线138匹配地在球面部的周围呈环状地延伸的推压环148。推压环148由诸如橡胶等弹性材料形成,由此,分别向螺栓144和146推压抵接部件140和142。因此,抵接部件140和142的底壁的球面部以及螺栓144和146的端面的球面部在轴线138上的位置及其周围的区域相互抵接,螺栓144和146作为所述第一至第七实施方式中的枢轴26发挥作用。
虽然未图示,当第一臂部件12通过踏板部12A接受踩踏力Fin时,第二臂14相对于U形钩28的支撑部28A和28B相对地绕轴线138进行枢转。因此,抵接部件140和142的底壁的球面部以及螺栓144和146的端面的球面部在轴线138上及其附近形成第一摩擦接触部,在第一摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用推力负载。
另外,当第二臂部件14绕轴线138枢转时,抵接部件140和142的圆筒部相对于凸台部136不进行相对旋转,而相对于螺栓144和146进行相对旋转。另外,当向与轴线138垂直的方向对凸台部136施力的负载产生作用而抵接部件140和142的底壁的球面部发生弹性变形、由此凸台部136相对于螺栓144和146进行相对位移时,抵接部件140和142的圆筒部的内表面与螺栓144和146的顶端部的外表面接触。因此,抵接部件140、142的圆筒部以及螺栓144、146的顶端部在远离轴线138的位置形成第二摩擦接触部,在第二摩擦接触部的两个摩擦接触面之间主要作用径向负载。
此外,虽然未图示,所述第八实施方式的第一以及第二轴承可以与所述第一至第七实施方式中的任一项的情况同样地构成,但优选所述轴承是即使作用有大的径向负载也不会产生大的摩擦力的简单的向心轴承。
如以上的说明所了解的那样,所述第八实施方式的第一以及第二摩擦接触部分别与所述第一至第四实施方式中的任一实施方式中的第一轴承20以及第二轴承22的第一以及第二摩擦接触部同样地发挥作用。因此,根据第八实施方式,能够获得与所述第一实施方式同样的作用效果。另外,根据第八实施方式,能够使第一以及第二轴承得构造简单化,因此与所述第一至第七实施方式的情况相比,能够降低制动装置10的成本。
第九实施方式
图15是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第九实施方式的简略构成图。
在所述第九实施方式中,制动踏板装置10是具有一个踏板臂150的一般的踏板形式的装置。踏板臂150在一端具有凸台部152,并且通过贯穿插入凸台部152的枢轴154以能够绕轴线156枢转的方式被支撑。枢轴154的两端通过支撑托架18的相互平行地分隔配置的一对支撑部18D被支撑。
在踏板臂150的另一端设置有接受来自驾驶员的踩踏力的踏板部150A。U形钩160的一端通过枢轴158与枢轴154与踏板部150A之间的踏板臂150的中间部枢接。未图示的主缸体装置的操作棒162与U形钩160的另一端连结。凸台部152与枢轴154之间、以及枢轴158与U形钩160之间的摩擦系数通过润滑剂的使用等被设定为非常小的值。
此外,踏板臂150通过内置于主缸体装置的升压器中的未图示的复位弹簧的复原施加力Frtn被向初始位置、即踩踏力Fin不作用在踏板部150A时的位置施力。
如图所示,凸台部152确定偏心凸轮164的轮廓,所述偏心凸轮164具有向与轴线156垂直的方向偏心的圆形的外形。作为弹性施力部件的板簧166的一端被固定于支撑托架18,摩擦材料168被固定于板簧166的另一端。摩擦材料168与偏心凸轮164抵接,并且通过板簧166的作用力被向偏心凸轮164推压。因此,摩擦材料168和偏心凸轮164相互之间共同工作从而形成摩擦接触部P,偏心凸轮164相对于摩擦材料168进行相对旋转,由此摩擦力产生。
若设摩擦接触部P与轴线156之间的径向距离为L,则偏心凸轮164的外形被设定为:当为踏板臂150位于其初始位置、即施加给踏板部150A的踩踏力为0时,距离L成为最小。因此,伴随着施加给踏板部150A的踩踏力Fin的增大和踏板臂150绕轴线154进行枢转,距离L逐渐增大。
另外,板簧166对摩擦材料168向偏心凸轮164施力的负载与通过偏心凸轮164产生的板簧166的弹性变形量成比例。另外,板簧166的弹性变形量与距离L成比例。因此,作用在偏心凸轮164与摩擦材料168之间的推压负载也伴随着踏板臂150绕轴线154进行枢转而逐渐增大。
当踏板臂150被进行踩踏操作而绕轴线156枢转时,与通过摩擦材料168和偏心凸轮164的摩擦接触产生的摩擦力与距离L的积相当的阻力转矩Tdrag作用在踏板臂150。因此,阻力转矩Tdrag在踏板臂150位于其初始位置时成为最小,并且伴随着踏板臂150绕轴线156枢转,阻力转矩Tdrag与距离L的平方成比例地逐渐增大。
因此,在第九实施方式中,踩踏力Fin与阻力转矩Tdrag的关系成为如图16所示的关系,因此,踩踏力Fin与操作棒162的轴向力Fop的关系成为如图17所示的关系。
因此,根据所述第九实施方式,即使在枢转臂型操作装置是一般的踏板形式的制动踏板装置的情况下,也能够与所述第一至第八实施方式同样地,与根据踏板臂的枢转位移量变化的复位弹簧的复原施加力独立地使通过摩擦力产生的阻力根据针对踏板臂的踩踏力变化。
另外,根据第九实施方式,能够与所述第一至第八实施方式同样地,在制动开始时的踩踏力Fin小的区域减小阻力从而确保踏板臂的活动容易度。另外,能够在踩踏力Fin大的区域增大滞后幅度,通过轴承的摩擦力有效地阻止踏板臂的不需要的枢转,稳定地维持制动力。
尤其根据所述第九实施方式,能够通过设定偏心凸轮164的外形容易地实现希望的特性,另外,与所述第一至第八实施方式的情况相比,能够使制动踏板装置的构造简化,并大幅地降低成本。
另外,与例如在凸台部152上没有设置偏心凸轮164并且摩擦材料168与匹配于轴线156的圆筒状的凸台部152抵接、凸台部152与摩擦材料168之间的摩擦系数被构成为伴随着踏板臂150的枢转量的增大而增大的情况相比,能够容易并且可靠地实现希望的特性。
第十实施方式
图18是示出适用于制动踏板装置的本发明的枢转臂型操作装置的第十实施方式的简略构成图。
在图18中,符号170整体地示出离合器踏板装置,离合器踏板装置170与第九实施方式的制动踏板装置10同样地构成。即,离合器踏板装置170是具有一个踏板臂180的一般的的踏板形式的装置。踏板臂180在一端具有凸台部182,并且通过贯穿插入凸台部182的枢轴184以能够绕轴线186枢转的方式被支撑。枢轴184的两端通过支撑托架18的相互平行地分隔配置的一对支撑部18D支撑。
在踏板臂180的另一端设置有接受来自驾驶员的踩踏力的踏板部180A。U形钩190的一端通过枢轴188与枢轴184和踏板部180A之间的踏板臂180的中间部枢接。U形钩190的另一端与未图示的离合器装置的推杆192连结。凸台部182与枢轴184之间以及枢轴188与U形钩190之间的摩擦系数通过润滑剂的使用等被设定为非常小的值。
此外,踏板臂180通过内置于离合器装置中的未图示的复位弹簧的复原施加力Frtn向初始位置、即踩踏力Fin不作用在踏板部180A时的位置施力。
如图所示,凸台部182确定偏心凸轮194的轮廓,所述偏心凸轮194具有向与轴线186垂直的方向偏心的圆形的外形。作为弹性施力部件的板簧196的一端被固定于支撑托架18,摩擦材料198被固定于板簧196的另一端。摩擦材料198与偏心凸轮194抵接,并且通过板簧196的施加力被向偏心凸轮194推压。因此,摩擦材料198以及偏心凸轮194相互之间共同工作从而形成摩擦接触部P,偏心凸轮194相对于摩擦材料198进行相对旋转,由此产生摩擦力。
若设摩擦接触部P与轴线186之间的径向距离为L,则偏心凸轮194的外形被设定为:当为踏板臂180位于其初始位置、即施加给踏板部180A的踩踏力为0时,距离L成为最大。因此,伴随着施加给踏板部180A的踩踏力Fin的增大和踏板臂180绕轴线184枢转,距离L逐渐减小。
另外,板簧196对摩擦材料198向偏心凸轮194施力的负载与通过偏心凸轮194产生的板簧196的弹性变形量成比例。另外,板簧196的弹性变形量与距离L成比例。因此,作用在偏心凸轮194与摩擦材料198之间的推压负载也伴随着踏板臂180绕轴线184枢转而逐渐增大。
当踏板臂180被进行踩踏操作而绕轴线186枢转时,与通过摩擦材料198和偏心凸轮194的摩擦接触产生的摩擦力与距离L的积相当的阻力转矩Tdrag作用在踏板臂180。因此,阻力转矩Tdrag在踏板臂180位于其初始位置时成为最大,并且伴随着踏板臂180绕轴线186枢转,与距离L的平方成比例地逐渐减小。
因此,在第十实施方式中,踩踏力Fin与阻力转矩Tdrag的关系成为如图19所示的关系,因此,踩踏力Fin与通过摩擦力产生的阻力Fref的关系成为如图20所示的关系。此外,驾驶员在踏板部180A感知到的反作用力与通过摩擦力产生的阻力Fref和在图20中用符号B示出的复位弹簧的反作用力Fres的和成比例。
因此,根据所述第十实施方式,即使在枢转臂型操作装置是一般的踏板形式的制动踏板装置的情况下,也能够与所述第一至第九实施方式同样地,与根据踏板臂的枢转位移量变化的复位弹簧的复原施加力独立地使通过摩擦力产生的阻力根据针对踏板臂的踩踏力变化。
另外,根据第十实施方式,能够与所述第一至第九实施方式相反地,在离合器操作开始时的踩踏力Fin小的区域增大通过摩擦力产生的阻力从而抑制踏板臂的不希望的活动。另外,能够通过在踩踏力Fin大的区域减小通过摩擦力产生的阻力来提高踏板臂的活动容易度,从而容易地进行离合器操作。
尤其根据所述第十实施方式,能够与所述第九实施方式的情况同样,通过设定偏心凸轮164的外形容易地实现希望的特性。
另外,与例如在凸台部182上没有设置偏心凸轮194并且摩擦材料198与匹配于轴线186的圆筒状的凸台部182抵接、凸台部182与摩擦材料198之间的摩擦系数被构成为伴随着踏板臂180的枢转量的增大而减小的情况相比,能够容易并且可靠地实现希望的特性。
此外,在第九以及第十实施方式中,凸台部182与摩擦材料198之间的摩擦系数也可以在遍及踏板臂180的整个行程域不是一定的,例如,也可以对偏心凸轮164、194的外表面的表面粗糙度进行设定,使得凸台部182与摩擦材料198之间的摩擦系数根据踏板臂180的枢转量变化。
以上,通过特定的实施方式对本发明进行了详细的说明,但本发明并不被限定于上述实施方式,在本发明的范围内通过其他各种实施方式实施对于本领域技术人员来说是不言自明的。
在例如所述第一至第八实施方式中,有关第一轴承20以及第二轴承22的踩踏力Fin的“某值Fins”是相同的。但是,两个轴承的“某值Fins”也可以是相互不同的值Fins1、Fins2。在该情况下,施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系在例如第一实施方式中成为在图21中示出的关系。
另外,在所述第一至第八实施方式中,当踩踏力Fin小于等于某值Fins时,构成第二摩擦接触部的两个部件在径向上相互分离。但是,在第一轴承20以及第二轴承22的至少一者中,两个部件也可以在踩踏力Fin小于等于某值Fins时也相互抵接。
在该情况下,例如作为第一实施方式的修正例如图22所示,作为构成第二摩擦接触部的一个部件的诸如隔板74等隔板可以被形成为具有低刚性的层(74A)和高刚性的层(74B)。并且,低刚性的层的径向的刚性被设定为比第一摩擦接触部的径向的刚性低的值,高刚性的层的刚性被设定为比第一摩擦接触部的径向的刚性高的值。
根据该构成,当径向负载作用在轴承时,首先,低刚性的层优先于第一摩擦接触部在径向上发生弹性变形,当径向负载进一步增大时,低刚性的层的弹性变形量的增加率减小并且高刚性的层的弹性变形量的增加率增大。由此,伴随着径向负载的增大,整个隔板的刚性逐渐增大。
因此,若设被传递至第二摩擦接触部的径向负载与被传递至第一摩擦接触部的径向负载的比为径向负载的分配比Rr,则径向负载的分配比Rr在踩踏力Fin小时小于等于1,在踩踏力Fin大时大于1。
因此,施加给臂部件的驱动转矩Tp与作用在臂部件的阻力转矩Tdrag之间的关系成为例如在图23中示出的关系,施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系成为例如在图24示出的关系。
另外,在上述各实施方式中,对臂部件向初始位置、即踩踏力Fin为0时的位置施力的复位弹簧的弹簧常数为定值,本发明的枢转臂型操作装置也可以适用于复位弹簧具有渐进的弹簧常数的操作装置,以使得与臂部件的枢转量小时相比,复位弹簧的弹簧常数在臂部件的枢转量大时为大的值。
例如,当复位弹簧的弹簧常数根据臂部件的枢转量两级地变化时,施加给踏板部的踩踏力Fin与操作棒的轴向力Fop之间的关系成为例如在图25中示出的关系。
另外,在所述第一至第八实施方式中,制动踏板装置10是具有作为踏板臂的第一臂部件12、作为辅助臂的第二臂部件14、以及中间联杆16的联杆踏板。但是,本发明的枢转臂型操作装置也可以适用于不设置辅助臂和中间联杆、踏板臂通过一个轴承被枢轴支撑的一般的踏板形式的操作装置。在该情况下,上述各实施方式的第一轴承20或者第二轴承22的构造适用于对踏板臂进行枢轴支撑的轴承。
另外,在所述第一至第四实施方式中,构成第二摩擦接触部的螺栓以及抵接部件利用呈球面状的部分相互抵接。但是,只要构成第二摩擦接触部的部件能够在使推力负载相互作用在对方的同时将臂部件可绕轴线旋转地支撑、并且在受到径向负载时将径向负载也传递至两个部件之间即可,也可以采用球面状以外的形状。例如两个部件的相互抵接的部分也可以是球面与截头圆锥面的关系、或者截头圆锥面与截头圆锥面的关系。
另外,在所述第五以及第六实施方式中,与第一实施方式等同样,第一轴承20以及第二轴承22的一对螺栓相互独立,但螺栓56和58、以及螺栓60和62例如也可以通过使顶端相互螺合而被一体地连结。
另外,在所述第九以及第十实施方式中,偏心凸轮164、194的凸轮面是向与轴线156、186垂直的方向偏心的圆,但是只要能够通过偏心凸轮的旋转使轴线与摩擦接触部P之间的径向距离变化,凸轮面也可以是诸如椭圆、心形等任意形状。
另外,在所述第九以及第十实施方式中,将摩擦材料168、198分别向偏心凸轮164、194的凸轮面推压的弹性施力部件是板簧166、196。但是,只要是使弹性变形量以及弹性作用力伴随着轴线与摩擦接触部P之间的径向距离的变化发生变化的部件即可,弹性施力部件可以是诸如螺旋弹簧、橡胶状弹性体、扭转弹簧等任意的由弹性材料形成的施力单元。

Claims (20)

1.一种枢转臂型操作装置,具有通过被操作而绕轴线枢转的臂部件,所述枢转臂型操作装置的特征在于,
具有伴随着所述臂部件的枢转而产生摩擦力的摩擦接触部,通过所述摩擦力绕所述轴线施加给所述臂部件的阻力转矩在针对所述臂部件的操作量小的第一区域和针对所述臂部件的操作量与所述第一区域相比大的第二区域不同。
2.如权利要求1所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述第一区域中的所述阻力转矩比所述第二区域中的所述阻力转矩小,所述阻力转矩的变化量与所述臂部件的操作量的变化量的比在所述第二区域中比在所述第一区域中大。
3.如权利要求1所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述第一区域中的所述阻力转矩比所述第二区域中的所述阻力转矩大,所述阻力转矩的变化量与所述臂部件的操作量的变化量的比在所述第二区域中比在所述第一区域中大。
4.如权利要求1或2所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
使构成所述摩擦接触部的两个部件之间的摩擦系数、作用在构成所述摩擦接触部的两个部件之间的推压负载、以及所述轴线与所述摩擦接触部之间的径向距离中的至少一者在所述第一区域和所述第二区域中不同。
5.如权利要求2所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述摩擦接触部包含第一摩擦接触部和第二摩擦接触部至少两个摩擦接触部,所述轴线与所述第二摩擦接触部之间的径向距离比所述轴线与所述第一摩擦接触部之间的径向距离大。
6.如权利要求5所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
构成所述第二摩擦接触部的两个部件在针对所述臂部件的操作量处于所述第一区域时相互分离,在针对所述臂部件的操作量处于所述第二区域时相互抵接。
7.如权利要求5所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
构成所述第二摩擦接触部的两个部件相互抵接,针对所述臂部件的操作量处于所述第二区域时的、伴随着所述臂部件的操作量的增大而所述两个部件之间的推压负载的增大率比针对所述臂部件的操作量处于所述第一区域时的、伴随着所述臂部件的操作量的增大而所述两个部件之间的推压负载的增大率大。
8.如权利要求6或7所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述枢转臂型操作装置具有操作力传递单元,所述操作力传递单元将所述臂部件受到的操作力的一部分作为径向负载传递至所述第二摩擦接触部,所述第二摩擦接触部的所述两个部件通过所述径向负载相互被向对方推压。
9.如权利要求8所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
作用在构成所述第一摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是沿着所述轴线作用的推力负载,作用在构成所述第二摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是所述径向负载。
10.如权利要求6或7所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述枢转臂型操作装置具有操作力传递单元,所述操作力传递单元将所述臂部件受到的操作力的一部分作为径向负载传递至所述第一摩擦接触部和第二摩擦接触部,将传递至所述第二摩擦接触部的所述径向负载与传递至所述第一摩擦接触部的所述径向负载的比作为径向负载的分配比,针对所述臂部件的操作量处于所述第二区域时的所述径向负载的分配比大于针对所述臂部件的操作量处于所述第一区域时的所述径向负载的分配比。
11.如权利要求10所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
作用在构成所述第一摩擦接触部的两个部件之间的主要负载以及作用在构成所述第二摩擦接触部的两个部件之间的主要负载是所述径向负载。
12.如权利要求2所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述摩擦接触部由偏心凸轮和摩擦材料形成,所述偏心凸轮与所述臂部件的枢转一起绕所述轴线枢转,所述摩擦材料在被推压至所述偏心凸轮的凸轮面的状态下进行摩擦配合,与针对所述臂部件的操作量处于所述第一区域时相比,所述轴线与所述摩擦接触部中的所述凸轮面之间的距离在针对所述臂部件的操作量处于所述第二区域时大。
13.如权利要求12所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述摩擦材料通过弹性施力部件的弹性作用力被向所述偏心凸轮的凸轮面推压。
14.如权利要求2至13中任一项所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述枢转臂型操作装置是用于调节制动力的制动踏板装置。
15.如权利要求3所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述摩擦接触部由偏心凸轮和摩擦材料形成,所述偏心凸轮与所述臂部件的枢转一起绕所述轴线枢转,所述摩擦材料在被推压至所述偏心凸轮的凸轮面的状态下进行摩擦配合,与在针对所述臂部件的操作量处于所述第一区域时相比,所述轴线与所述摩擦接触部中的所述凸轮面之间的距离在针对所述臂部件的操作量处于所述第二区域时大。
16.如权利要求15所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述摩擦材料通过弹性施力部件的弹性作用力被向所述偏心凸轮的凸轮面推压。
17.如权利要求3、15、16中任一项所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述枢转臂型操作装置是用于操作离合器的离合器踏板装置。
18.如权利要求1至17中任一项所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述枢转臂型操作装置具有位移抑制单元,所述位移抑制单元抑制所述臂部件向沿着所述轴线的方向的位移。
19.一种枢转臂型操作装置,具有通过被复原施加力向初始位置施力操作而绕轴线枢转的臂部件,所述枢转臂型操作装置的特征在于,具有:
摩擦接触部,所述摩擦接触部伴随着所述臂部件的枢转而产生摩擦力;以及
阻力转矩改变机构,所述阻力转矩改变机构与通过所述复原施加力绕所述轴线施加给所述臂部件的反作用力转矩相独立地,使通过所述摩擦力绕所述轴线施加给所述臂部件的阻力转矩根据针对所述臂部件的操作量而变化。
20.如权利要求19所述的枢转臂型操作装置,其特征在于,
所述阻力转矩改变机构使构成所述摩擦接触部的两个部件之间的摩擦系数、作用在构成所述摩擦接触部的两个部件之间的推压负载、以及所述轴线与所述摩擦接触部之间的径向距离中的至少一者根据针对所述臂部件的操作量而变化。
CN200980162623.6A 2009-12-03 2009-12-03 枢转臂型操作装置 Expired - Fee Related CN102656535B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/070633 WO2011067864A1 (ja) 2009-12-03 2009-12-03 枢動アーム型操作装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102656535A true CN102656535A (zh) 2012-09-05
CN102656535B CN102656535B (zh) 2014-08-20

Family

ID=44114728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980162623.6A Expired - Fee Related CN102656535B (zh) 2009-12-03 2009-12-03 枢转臂型操作装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120240717A1 (zh)
EP (1) EP2508958A1 (zh)
JP (1) JP5252093B2 (zh)
CN (1) CN102656535B (zh)
IN (1) IN2012DN04872A (zh)
WO (1) WO2011067864A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103171532A (zh) * 2013-03-25 2013-06-26 浙江泰鸿机电有限公司 一种汽车制动踏板组件

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE538210C2 (sv) * 2014-07-07 2016-04-05 Cj Automotive Ab Mechanical link system for pedal device
DE102017207417B4 (de) * 2016-06-03 2022-08-11 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeugs und elektrisch betätigtes Kupplungssystem
JP6573220B2 (ja) * 2017-08-23 2019-09-11 マツダ株式会社 車両用制動制御装置
JP2020013424A (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 豊田鉄工株式会社 車両用操作ペダル装置
JP7287316B2 (ja) * 2020-03-10 2023-06-06 トヨタ自動車株式会社 車両用制駆動力制御装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000132257A (ja) * 1998-10-19 2000-05-12 Mannesmann Vdo Ag ヒステリシスモジュ―ル
JP2000159075A (ja) * 1998-11-24 2000-06-13 Aisin Seiki Co Ltd ブレーキペダル
JP2002366242A (ja) * 2001-06-11 2002-12-20 Komatsu Ltd 作業機械の操作レバー装置
CN1903628A (zh) * 2005-07-29 2007-01-31 丰田自动车株式会社 车辆制动设备
CN101233028A (zh) * 2005-07-29 2008-07-30 丰田自动车株式会社 车辆制动系统
JP2008282243A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Toyota Motor Corp ペダル装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755980A1 (de) * 1997-12-17 1999-06-24 Mannesmann Vdo Ag Pedal
JP4724340B2 (ja) * 1999-09-14 2011-07-13 株式会社ミクニ アクセルペダル装置
JP2001253265A (ja) * 2000-03-13 2001-09-18 Nok Corp アクセルペダル装置
US6575053B2 (en) * 2001-05-25 2003-06-10 Teleflex Incorporated Electronically controlled pedal assembly having a hysteresis generating structure
US6860170B2 (en) * 2002-09-09 2005-03-01 Dura Global Technologies, Inc. Electronic throttle control hysteresis mechanism
JP4737594B2 (ja) 2004-02-18 2011-08-03 日立金属株式会社 セラミックハニカムフィルタ
WO2008153204A1 (ja) * 2007-06-12 2008-12-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 足踏み式操作装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000132257A (ja) * 1998-10-19 2000-05-12 Mannesmann Vdo Ag ヒステリシスモジュ―ル
JP2000159075A (ja) * 1998-11-24 2000-06-13 Aisin Seiki Co Ltd ブレーキペダル
JP2002366242A (ja) * 2001-06-11 2002-12-20 Komatsu Ltd 作業機械の操作レバー装置
CN1903628A (zh) * 2005-07-29 2007-01-31 丰田自动车株式会社 车辆制动设备
CN101233028A (zh) * 2005-07-29 2008-07-30 丰田自动车株式会社 车辆制动系统
JP2008282243A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Toyota Motor Corp ペダル装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103171532A (zh) * 2013-03-25 2013-06-26 浙江泰鸿机电有限公司 一种汽车制动踏板组件
CN103171532B (zh) * 2013-03-25 2015-11-18 浙江泰鸿机电有限公司 一种汽车制动踏板组件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011067864A1 (ja) 2011-06-09
JP5252093B2 (ja) 2013-07-31
IN2012DN04872A (zh) 2015-09-25
EP2508958A1 (en) 2012-10-10
US20120240717A1 (en) 2012-09-27
CN102656535B (zh) 2014-08-20
JPWO2011067864A1 (ja) 2013-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102656535B (zh) 枢转臂型操作装置
CN101616826B (zh) 踏板操作量检测装置
CN106795931B (zh) 盘式制动器
RU2422875C1 (ru) Устройство с педальным управлением
US6336377B1 (en) Pedal
KR20110079635A (ko) 지속 가능한 댐핑 기능을 갖는 콤팩트 텐셔너
CN104685246B (zh) 摩擦离合器装置
CN101657652A (zh) 牵引传动机构的张紧装置
CN106715945A (zh) 盘式制动器
CN101387324A (zh) 盘式制动装置的推压动作机构
CN103097976A (zh) 踏板操作量检测装置
CN104379955B (zh) 摩擦离合器
KR100516755B1 (ko) 마찰클러치
CN104024970A (zh) 踏板操作量检测装置
CN1300488C (zh) 皮带张紧器
CN102334080B (zh) 车辆用操作踏板装置的连杆连接结构
CN102076983A (zh) 摩擦离合器
US20140116819A1 (en) Brake having lever and idler brake shoes
US6866132B2 (en) Friction clutch with intermediate plate mounting system
CN210309927U (zh) 一种具有迟滞效应的踏板式电子油门踏板
CN104220777A (zh) 扭矩变动吸收装置和变速器
HU223320B1 (hu) Fokozatmentes hajtómű és variációi
CN202811925U (zh) 汽车及其制动器
CN208013823U (zh) 踏板助力器总成和具有其的车辆
CN104314969A (zh) 一种刹片式转轴结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140820

Termination date: 20151203

EXPY Termination of patent right or utility model